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1、第二章 滴定分析法 概述学习目标知识目标n了解滴定分析方法的特点和分类n理解滴定分析有关术语n掌握滴定分析对化学反应的要求以及滴定 方式n掌握作为基准物质应该具备的条件n掌握分析化学中常用的法定计量单位学习目标能力目标n结合分析化学实验掌握常用的能够直接配 制的标准溶液的名称，体会作为基准物质 的条件；掌握标准溶液的配制方法n掌握滴定分析的相关计算主要内容n 滴定反应的条件与滴定方式n 基准物质和标准溶液n 标准溶液浓度的表示方法n 滴定分析法计算n引言滴定分析法：将一种已知准确浓度的试剂溶液滴加到待测物 质的溶液中，直到所滴加的试剂与待测物质组分 恰好完全定量反应为止，然后根据试液的浓度和
2、体积，通过定量关系计算待测物质含量的方法常用于测定含量1%的常量组分基本术语：滴定：将滴定剂通过滴管滴入待测溶液中的过程滴定剂：浓度准确已知的试样溶液指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂 滴定终点：滴定分析中指示剂发生颜色改变的那一点（实际）化学计量点：滴定剂与待测溶液按化学计量 关系反应完全的那一点（理论,亦称计量点以sp表示） 。n计量点一般根据指示剂的变色来确定。实际上滴 定是进行到溶液里的指示剂变色时停止的，停止 滴定这一点称为“滴定终点”或简称“终点” 。 指示剂并不一定正好在计量点时变色。n滴定终点与计量点不一定恰好相符，它们之间存 在着一个很小的差别，由此而造成的分析
3、误差称 为“滴定误差”也叫“终点误差”以Et表示。 滴 定误差的大小，决定于滴定反应和指示剂的性能 及用量。因此，必须选择适当的指示剂才能使滴 定的终点尽可能地接近计量点。滴定分析法特点n简便、快速，适于常量分析n准确度高n应用广泛滴定分析法的分类酸碱滴定法：是以质子传递反应为基础 的一种滴定分析法。酸滴定碱B- : H+B- HB 沉淀滴定法: 是以沉淀反应为基础的一种 滴定分析法。 如银量法:Ag+ Cl- = AgCl(白)以化学反应为为基础的分析方法，称为化学分 析法，包括重量分析法和滴定分析法。滴定分 析法按照所利用的化学反应类型不同，可分为 下列四种滴定分析法的分类络合滴定法：是以
4、络合反应为基础的一种滴定 分析法。如EDTA滴定法:M + Y = MY 氧化还原滴定法：是以氧化还原反应为基础的 一种滴定分析法。如KMnO4法 MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O第一节 滴定反应的条件与滴定方式一、适用于滴定分析法的化学反应必须具 备的条件 （1）反应必须具有确定的化学计量关系。即反 应按一定的反应方程式进行。这是定量计算 的基础。 （2）反应必须定量进行完全（99.9%），无 副反应。 （3）必须有较快的反应速度。 （4）能用比较简便的方法确定滴定终点。二、滴定方式1、直接滴定法：标液直接滴定待测物（ 基本） 2、返滴定法（
5、剩余滴定法） 3、间接滴定法 4、置换滴定法滴定方式1. 直接滴定法（涉及一个反应）完全满足滴定分析反应的条件可用直接滴定法滴定剂与被测物之间的反应式为： a A + b Bc C + d D 滴定到化学计量点时，a 摩尔 A 与 b 摩尔 B 作用完全。如HCl标准溶液滴定NaOH溶液2. 返滴定法适用：反应较慢或难溶于水的固体试样先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法。如EDTA滴定 Al 3+、 HCl标准溶液测定CaCO3返滴定法例：Al3+ 一定过量EDTA标液 剩余EDTA Zn2+标液，EBT 返
6、滴定n(EDTA)总 - n(EDTA )过量 = n(Al)(c V)(EDTA)总 - (cV )(Zn) = (cV )(Al)返滴定法例：固体CaCO3 + 一定过量HCl标液 剩余HCl标液 NaOH标准溶液 返滴定n(HCl)总 - n(HCl )过量 = n(CaCO3)(c V)(HCl)总 - (cV )(NaOH) = (cV )(CaCO3)3. 间接滴定法适用：不能与滴定剂起化学反应的物质通过另外的化学反应，以滴定法定量进行。例：Ca2+ CaC2O4沉淀 H2SO4 溶解 C2O42- KMnO4标液 间接测定4. 置换滴定法 适用于无明确定量关系的反应。 先用适当试
7、剂与待测物质反应，定量置换出另一种物 质 ，再用标准溶液去滴定该物质的方法。NaNa2 2S S2 2OO3 3+K+K2 2CrCr2 2OO7 7S S4 4OO6 62-2-+SO+SO4 42- 2- 无定量关系无定量关系KK2 2CrCr2 2OO7 7+ +过量过量KI KI 定量生成定量生成 I I2 2 Na Na2 2S S2 2OO3 3标液标液 淀粉指示剂淀粉指示剂深蓝色消失深蓝色消失例：无确定的计量关系K2Cr2O7 标定 Na2S2O3 第二节 标准溶液与基准物质一、基准物质n标准溶液：是指一种已知准确浓度的溶液 。 并非任何试剂都可以用来直接配制标 准溶液。n基准物
8、质: 能用于直接配制或标定标准溶液 的物质称为基准物质。n基准物质应具备以下条件：(1) 必须是容易制成纯品的物质，纯度 99.9%。(2) 组成与化学式应完全符合，若含结晶水 ，其含量应与化学式相符合。(3) 试剂应十分稳定，在称量过程中不吸收 水及二氧化碳，在放置、烘干过程中不发 生变化。(4) 具有较大的摩尔质量，减少称量过程中 的相对误差。(5) 试剂参加反应时，应按反应式定量进行 ，没有副反应。二、标准溶液的配制 1、直接法配制方法：用分析天平准确称取一定量的 基准物质，溶解后，转移到容量瓶中定容 ，然后算出该溶液的准确浓度。基准物质基准物质 称量称量 溶解溶解 定量转移至定量转移至
9、容量瓶容量瓶 稀释至刻度稀释至刻度 根据称量的根据称量的质量质量和和体积体积计算标准溶液的准确浓度计算标准溶液的准确浓度注意注意：要：要“准确准确”地称取，转移。地称取，转移。用于性质稳定纯度高的那些标准溶液的配制用于性质稳定纯度高的那些标准溶液的配制2 间接配制法配制方法：粗略称取一定量的物质或量取一 定体积的溶液配制成接近于所需浓度的溶 液，利用基准物质确定溶液准确浓度或用 一种已知浓度的标液来确定另一 种溶液的 浓度方法标定法：标定法：很多物质不能直接用来配制标很多物质不能直接用来配制标 准溶液，但可将其先配制成一种近似于准溶液，但可将其先配制成一种近似于 所需浓度的溶液，然后用基准物质
10、来标所需浓度的溶液，然后用基准物质来标 定其准确浓度。如定其准确浓度。如HClHCl 、NaOHNaOH等。等。用一种已知浓度的标液来确定另一种溶用一种已知浓度的标液来确定另一种溶 液的浓度方法。液的浓度方法。第三节 标准溶液浓度的表示方法一、物质的量及其单位摩尔 二、物质量的浓度指单位体积溶液所含物质的量应指明基本单元：原子、分子、离子、电子 等。三、滴定度指1mL滴定剂溶液相当于待测物质的质 量，用T待测物/滴定剂表示，单位为g.mL-1m=TV滴定度TA 指每毫升标准溶液含有溶质的质量TB/A指每毫升滴定剂（A）溶液相当于待测物（ B）的质量 滴定剂的物质的量浓度与滴定度的换算例：THC
11、l= 0.003001 g/mL表示1 mL HCl标液中含有0.003001 g HClTHCl / NaOH = 0.003001 g/mL表示每消耗1 mL NaOH 标液可与0.003001 g HCl完全反应例：用0.02718 molL-1的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其浓度用滴定度表示为：T Fe/KMnO4 = 0.007590 g/mL即：表示1mL KMnO4标准溶液相当于0.007590克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量：m Fe = T Fe / KMnO4 V KMnO4第四节 滴定分析法计算一、滴定分析计算依据当滴定到化学计量点时
12、，他们的物质的量之间的关系 恰好符合其化学反应所表示的化学计量关系SPSP时时时时 或或 化学计量数之比化学计量数之比 物质的量之比物质的量之比 P Pt T + a At T + a A应用1、标准溶液的配制计算 2、待测组分在试样中所占的质量分数 3、溶液的稀释二、滴定分析计算公式2.固体和液体之间作用：1.1.两种溶液相互作用：两种溶液相互作用：注意：化学反应配平；单位换算注意：化学反应配平；单位换算 ! ! 注：注：V VT T单位为单位为 mLmL! ! 注：注：V VT T单位为单位为 L L3.滴定度T与物质的量浓度C的关系! ! 注：注：T TA A单位为单位为g/mL g/m
13、L 2 2）每毫升滴定剂溶液相当于待测物质的质量）每毫升滴定剂溶液相当于待测物质的质量1 1）10001000毫升标液中，每毫升标液中所含溶质的质量毫升标液中，每毫升标液中所含溶质的质量 4.待测物百分含量的计算：称取试样 S 克，含待测组分A的质量为mA克， 则待测组分的百分含量为三、滴定分析计算实例例1：现有0.1200 mol/L 的NaOH标准溶液200 mL，欲使其浓度稀释到0.1000 mol/L，问要加水多少mL？解：设应加水的体积为 V mL，根据溶液稀释前后物质的量相等 的原则，例2 现有HCl液(0.0976mol/L)4800ml, 欲使其 浓度为0.1000mol/L，
14、问应加入0.5000mol/L HCl溶液多少？解：设应加入HCl液Vml，根据溶液增浓前后溶质的物 质的量应相当，则0.5000V +0.09764800=0.1000 (4800+VV=28.80ml例3：将0.2500 g Na2CO3基准物溶于适量水中后，用0.2 mol/L的HCL滴定至终点，问大约消耗此HCL溶液多少毫升？解 ：例4 用Na2CO3标定0.2mol/L HCl标准溶液时，若 使用22ml滴定管，问应称取基准Na2CO3多少克 ？解： 2HCl + Na2CO3 2 NaCl +CO2 +H2O用分析天平称量时一般按10%为允许的称量范围， 称量范围为0.23 0.2310%=0.23 0.2g, 即0.210.25g。例5：若TNa2CO3/HCl = 0.005300 g/mL ，试计算HCl标准溶液物质量的浓度。解：例6：TFe/K2Cr2O7 =0.005000 g/mL，如消耗K2Cr2O7标准溶液21.50 mL，问被滴定溶液中铁的质量？解:n例7 称取邻苯二甲酸氢钾(KHP)基准物
